常用金属材料锻造温度范围
金属塑性成形
第四章金属塑性成形在工业生产中，金属塑性成形方法是指：金属材料通过压力加工，使其产生塑性变形，从而获得所需要工件的尺寸、形状以及性能的一种工艺方法。
常用的金属塑性成形方法如下：自由锻造：手工自由锻、机器自由锻锻造成形模型锻造：锤上模锻、压力机上模锻金属塑性成形冲压成形、挤压成形、拉拔成形、轧锻成形金属材料经过塑性成形后，其内部组织更加致密、均匀，承受载荷能力及耐冲击能力有所提高。
因此凡承受重载荷及冲击载荷的重要零件，如机床主轴、传动轴、齿轮、曲轴、连杆、起重机吊钩等多以锻件为毛坯。
用于塑性成形的金属必须具有良好的塑性，以便加工时易于产生永久性变形而不断裂。
钢、铜、铝等金属材料具有良好的塑性，可进行锻压加工；铸铁的塑性很差，在外力作用下易裂碎，不用于锻压。
在金属塑性成形方法中，锻造、冲压两种成形方法合称锻压，主要用于生产各种机器零件的毛坯或成品。
挤压、拉拔、轧锻三种成形方法是以生产金属材料为主，如型材、管材、线材、板料等，也用于制造某些零件，如轧锻齿轮、挤压活塞销等。
第一节锻造锻造是金属热加工成形的一种主要加工方法，通常采用中碳钢和低合金钢作锻件材料，锻造加工一般在金属加热后进行，使金属坯料具有良好的可变形性，以保证锻造加工顺利进行。
基本生产工艺过程如下：下料→坯料加热→锻造成形→冷却→热处理→清理→检验。
一、锻坯的加热和锻件的冷却1．加热的目的锻坯加热是为了提高其塑性和降低变形抗力，以便锻造时省力，同时在产生较大的塑性变形时不致破裂。
一般地说，金属随着加热温度的升高，塑性增加，变形抗力降低，可锻性得以提高。
但是加热温度过高又容易产生一些缺陷，因此，锻坯的加热温度应控制在一定的温度范围之内。
2．锻造温度范围各种金属材料在锻造时允许的最高加热温度，称为该材料的始锻温度。
加热温度过高会产生组织晶粒粗大和晶间低熔点物质熔化，导致过热和过烧现象。
碳钢的始锻温度一般应低于其熔点100～200︒C，合金钢的始锻温度较碳钢低。
第3章 锻造的加热规范
3.4.1 装炉温度
装炉温度可按温度应力和坯料断面最大允许温差［Δt］ 来确定。根据对加热温度应力的理论分析，计算式为 ［Δt］=1.4×［σ］βE 式中，［Δt］是圆柱体坯料表面与中心的最大允许温差 (℃)；［σ］是许用应力(MPa)，可按相应温度下的抗拉 强度计算；β是线膨胀系数(℃-1)；E是弹性模量(MPa)。
1.钢锭和大钢坯的加热规范
(1) 冷锭加热规范 冷锭加热的关键在低温阶段，在此阶段必须
限制装炉温度和加热速度。 (2) 热锭加热规范 热锭的加热规范主要取决于它的断面尺寸， 而与化学成分无关。
3Z21.TIF
3Z22.TIF
图3-23
5.5t 25Cr2MoVA热锭加热规范
3.5 金属的少无氧化加热
损率有所下降，这是因为在高碳钢中反应生成了较多CO而降低
了氧化铁的生成量。
图3-4
氧化皮形成过程示意图
表3-2 采用不同加热方法时钢的一次烧损率
表3-3 大钢锭加热时表面的烧损
图3-5
加热温度对氧化的影响
图3-6
加热时间对氧化的影响
2.脱碳
(1) 炉气成分 炉气成分中的H2O、CO2、O2都能引起脱碳。
最大可能的加热速度是指炉子本身可能达到的最大加热速度。其取决于 炉子结构、燃料种类、燃烧情况、坯料的形状尺寸及其在炉中的摆放方 法等。 坯料允许的加热速度是指为保证坯料加热质量及完整性所允许的最大加 热速度，受加热时产生的温度应力的限制，与坯料的导温性、力学性能 及坯料尺寸有关。 根据加热时坯料表面与中心的最大允许温差而确定的圆柱体坯料最大 允许加热速度可按下式计算，即
图3-11
MB5镁铝二元合金相图
图3-12
MB5合金的塑性图
钢的锻造温度范围
钢的锻造温度范围锻造热力规范是指锻造时所选用的一些热力学参数，包括锻造温度、变形程度、应变速率、应力状态（锻造方法）、加热加冷却速度等。
这些参数直接影响着金属材料的可锻性及锻件的组织和性能，合理选择上述几个热力学参数，是制订锻造工艺的重要环节。
确定锻造热力学参数的主要依据是钢或合金的状态图、塑性图、变形抗力图及再结晶图等。
用这些资料所确定的热力学参数还需要通过各种试验或生产实践来进行验证和修改。
在确定锻造热力学参数时，并不是在任何情况下，都需要上述的所有资料。
当对锻件的组织和性能没有严格要求时，往往只要有塑性图及变形抗力图就够了。
若对锻件的晶粒大小有严格要求，而且在机械性能方面也有硬性规定时，除状态图、塑性图和变形抗力图之外，还需要参考再结晶图以及能说明所采用热力规范是否能保证产品机械性能的资料。
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。
确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。
锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。
碳钢的锻造温度范围如图10（铁-碳状态图）中的阴影线所示。
在铁碳合金中加入其他合金元素后，将使铁-碳状态图的形式发生改变。
一些元素（如Cr,V,W,Mo,Ti,Si等）缩小r相区，升高A3和A1点；而另一些元素（如Ni,Mn等）扩大r相区，降低A3和A1点。
所有合金元素均使S点和E点左移。
由此可见，合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳状态图来初步确定锻造温度范围，但相变点（如熔点，A3，A1，A Cm等）则需改用各具体钢号的相变点。
1．始锻温度始锻温度应理解为钢或合金在加热炉内允许的最高加热温度。
从加热炉内取出毛坯送到锻压设备上开妈锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。
因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。
铝合金的锻造温度和加热规范
铝合金的锻造温度和加热规范来源：机械专家网 发布时间：2007-12-08合金种类 合金牌号锻造温度/℃ 加热温度+10℃/-20℃ 保温时间min·mm -1 始锻 终锻 锻铝LD2480 380 480 1.5 LD5，LD6，LD7，LD8，LD9 470 360 470 LD10460 360 460 硬铝LY1，LY11，LY16，LY17 470 360 470 LY2，LY12 460 360 460 超硬铝LC4，LC9 450 380 450 3.0 防锈铝 LF3 470 380 470 1.5 LF2，LF21 470360 470 LF6470 400 400 钛合金锻造工艺的现状与发展 - 维普资讯 钛合金（TA 、TC 、TB ）阐述热处理工艺钛的热处理方法一.钛的基本热处理:工业纯钛是单相α 型组织，虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变，但由于 相变特点决定了它的强化效应比较弱，所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的 机械强度。
工业纯钛唯一的热处理就是退火。
它的主要退火方法有三种：1 再结 晶退火 2 消应力退火 3 真空退火。
前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应，以恢复塑性和成型能力。
工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大。
图2-26 所示为经不同冷加 工后，TA2 屈服强度的升高，因此在钛材生产过程中，经冷、热加工后，为了恢复塑性，得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能，应进行再结晶退火。
工业纯 钛的再结晶温度为550-650℃，因此再结晶退火温度应高于再结晶温度，但低于 α-β 相的转变温度。
在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃ 的退火将引起晶粒粗大，导致机械性能下降）。
退火材料的冷加工硬化一般经 10-20 分钟退火就能消除。
这种热处理一般在钛材生产单位进行。
为了减少高温 热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气，目前一般钛 材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理。
锻造温度
850
8CrV1120源自8005CrNiMo，W1，W2
1100
800
5W2CrSiV，4W2CrSiV，3W2CrSiV，WCrV，W3CrV
1050
850
3W4CrSiV，3W4Cr2V，V，CrMn2SiWMoV，Cr4W2MoV
1100
850
8V
1100
800
4Cr5W2SiV
1150
1200
800
1200
0.3～0.8
15Cr2MnNi2TiA
1180
850
1180
0.3～0.8
16Cr2MnTiA
1200
800
1200
0.3～0.8
18Cr2Ni4WA
1180
850
1180
0.3～0.8
13Ni5A,21Ni5A
1180
850
1180
0.3～0.8
20CrNi3A
1180
850
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。
碳钢的锻造温度范围如图10（铁-碳状态图）中的阴影线所示。在铁碳合金中加入其他合金元素后，将使铁-碳状态图的形式发生改变。一些元素（如Cr,V,W,Mo,Ti,Si等）缩小r相区，升高A3和A1点；而另一些元素（如Ni,Mn等）扩大r相区，降低A3和A1点。所有合金元素均使S点和E点左移。由此可见，合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳状态图来初步确定锻造温度范围，但相变点（如熔点，A3，A1，ACm等）则需改用各具体钢号的相变点。
锻造温度对等温正火组织的影响
2020年 第11期 热加工22H热处理eatTreatment锻造温度对等温正火组织的影响郝丰林1，蒋勇21.江苏双环齿轮有限公司 江苏淮安 2232002.苏州工业园区久禾工业炉有限公司 江苏苏州 215021摘要：通过对始锻温度、终锻温度的调整，保证终锻温度，在保温箱中余热保温去应力，工件正火后金相组织合格。
通过分析，始锻温度设置不合理、锻造工序过长，从而造成终锻温度偏低，是一遍正火组织不合格的主要原因，并提出了生产预防措施。
关键词：始锻温度；终锻温度；正火；应力1 合理选择锻造温度的重要性锻造温度的高低对于锻造后的组织影响很大，同时对于后续的预处理也有很大的影响[1]。
始锻温度过高，不但氧化、脱碳严重，还会引起过热、过烧，极易造成材料的组织粗大，甚至形成稳定化过热的粗大组织。
这种组织具有遗传性，采用正常的预处理很难消除。
粗大晶粒将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。
终锻温度偏低，组织难以回复再结晶，便会形成纤维组织和带状组织，甚至出现贝氏体、马氏体等非平衡组织，带来组织遗传，使后期热处理晶粒长大不均匀，同样会造成晶粒粗大。
另外，还必须控制锻造过程的一次变形量，以免在临界变形量范围内形成粗大的晶粒组织。
终锻温度过低，甚至使坯料在锻造过程中开裂，或在坯料内部产生较大的残余应力，致使锻件在冷却过程或后续工序中产生开裂。
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度间的一段温度间隔[2]。
在锻造温度范围内金属具有良好的可锻性（足够的塑性、低的变形抗力等）和合适的金相组织。
从提高塑性和降低变形抗力出发，希望尽可能提高金属的加热温度，但从保证产品质量，避免加热中产生缺陷出发，加热温度太高又不好。
为了减少火次，节约能源并提高劳动生产效率，希望终锻温度低些，力求扩大温度范围。
但是终锻温度过低，也会产生缺陷。
这些因素都是相互矛盾和制约的，因此确定终锻温度应全面考虑。
锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与高的使用寿命。
锻造工艺学-3-锻造的热规范
9
3-2 加热时产生的缺陷及防止措施
表层缺陷：氧化、脱碳、裂纹 内部缺陷：过热、过烧、裂纹
10
一、氧化
钢在加热时，表面上的合金元素与炉气中的氧化 性气体（O2，CO2，H2O和SO2）发生化学反应，形成氧 化皮。
氧化实质上是一种扩散过程：铁以离子状态从内 部向表面扩散，氧以原子状态吸附到钢坯表面，并向 内部扩散。
35
3-3 金属的加热规范
36
几个概念：
1）装炉温度 2）加热速度 3）均热保温 4）加热时间 5）始锻温度、终锻温度、锻造温度范围
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3-4 锻造温度范围的确定
基本原则： 合理的锻造温度范围，应保证金属具有良好的塑
性和较低的变形抗力。并在此条件下尽量扩大锻造温 度范围，以减少加热火次。 ● 具体锻造温度范围应根据铁碳相图来确定
30
2、组织应力（相变应力）
具有相变的材料在加热过程中，表层先相变，心 部后相变，且相变前后组织的比容发生变化，由此引 起的应力叫组织应力。
31
加热过程中随着温度升高，表层先相变，由珠光 体转变为奥氏体，比容减小，表层受拉心部受压。此 时组织应力与温度应力反向，使总的应力数值减小。
随着温度的继续升高，心部相变，此时组织应力 心部受拉表层受压。组织应力方向与温度应力相同， 使总的应力数值增大，但此时钢料已接近高温，一般 不会造成开裂。
击韧性，因此要尽量避免产生魏氏组织。
43
44
终锻温度：
低碳钢：奥氏体、铁素体双相区 中碳钢：奥氏体单相区 高碳钢：奥氏体、渗碳体双相区
注意：高碳钢终端温度为何选在奥氏体、渗碳 体双相区？
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3-5 锻后冷却
一、冷却方法
● 空冷 ● 坑冷（箱冷） ● 炉冷 各种冷却方法的根本区别在于冷却速度的不同
20号钢锻造温度与热延伸率_概述及解释说明
20号钢锻造温度与热延伸率概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文的研究重点是关于钢锻造温度与热延伸率之间的关系。
钢锻造在现代工业中具有广泛应用，其温度控制对于保证产品质量和性能至关重要。
同时，热延伸率也是一个关键参数，直接影响材料的变形行为和加工性能。
通过了解钢锻造温度和热延伸率之间的联系，我们可以更好地理解这两个因素对钢材加工过程和性能的影响，并提供相应的科学依据和优化方案。
这对于改进现有工艺、降低生产成本及提高材料利用率具有重要意义。
1.2 文章结构本文包括引言、正文、结论与展望以及结束语四个部分。
引言部分主要介绍了文章的背景、目的和组织结构；正文部分将就钢锻造温度的定义、热延伸率概念与意义以及影响钢锻造温度的因素进行详细探讨；接着，我们将深入分析钢锻造温度与热延伸率之间的关系，在实验结果分析、理论解释与模型推导以及工业应用案例探讨三个方面展开讨论；最后，我们将总结结论，并对尚存在的研究不足和未来的研究方向进行展望；文章以结束语作为收尾。
1.3 目的本文旨在系统探究钢锻造温度与热延伸率之间的关系，并进一步分析其影响机理和工业应用。
通过概述这一主题并解释说明其重要性，希望能够提供给读者一个全面的了解框架和知识体系。
同时，我们也希望通过本文的研究内容，为相关领域的科学家、工程师和决策者提供有价值的参考，促进相关技术和工艺水平的进步。
2. 正文：2.1 钢锻造温度的定义：钢锻造温度是指在进行钢铁材料锻造过程中所需的加热温度。
这个温度是通过对具体材料和工艺要求的分析研究得出的，一般会考虑到材料性能、形变抗力以及设备的热衰减等因素。
钢锻造温度直接影响着成品的质量、力学性能以及加工效率。
2.2 热延伸率的概念与意义：热延伸率是一个描述钢材经过高温作用后的尺寸变化情况的参数。
它表示了材料在受热时其线膨胀或收缩程度。
热延伸率反映了材料对于温度变化的敏感程度，对于预测和控制材料在高温下形变过程中产生的尺寸变化具有重要意义。